專利名稱：數(shù)位望遠鏡之顯像與切換裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及光學(xué)領(lǐng)域，特別涉及望遠鏡領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
自伽利略發(fā)明望遠鏡開始，望遠鏡一直扮演著延伸人類視野的重要角色，無論在生活娛樂中、工作中乃至于科學(xué)研究里，因藉由望遠鏡原理(由一個目鏡和一個物鏡構(gòu)成，其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，能直接成正像)而衍生出的各種發(fā)明不計其數(shù)，而本發(fā)明亦屬其中之一。眾所皆知，望遠鏡的視放大率等于物鏡焦距和目鏡焦距之比，但事實上，望遠鏡的各個參數(shù)并不是各自孤立的，而是互相牽制與約束的，亦如魚與熊掌難以兼得，且因牽涉到復(fù)雜的光學(xué)工程運算，故本發(fā)明在此不予詳述。
另外，本發(fā)明雖系利用上述原理，但卻也整合現(xiàn)有數(shù)字電子技術(shù)及光學(xué)設(shè)計技術(shù)，創(chuàng)造一種影像品質(zhì)合用，價格大眾化，適用于觀賞浩瀚銀河間之星云、星群、星塵等星象，或用于遠距離目標(biāo)及長時間觀賞，不僅如此，本發(fā)明亦具有數(shù)字影像留存裝置及錄音功能之?dāng)?shù)字望遠鏡。
此外，有相關(guān)美國專利前案，為公告號碼(PatentNumber)6,088,053號『Digital Record And ReplayBinoculars』，其設(shè)置于雙筒望遠鏡12(Binoculars)之間的數(shù)字錄像裝置系為數(shù)字影帶攝影機15(Digital VideoCamera)，主要目的是在提供使用者除了可利用如傳統(tǒng)般之雙筒望遠鏡12觀看感興趣的事物外，亦可利用數(shù)字影帶攝影機15錄制成影片并儲存在記憶裝置內(nèi)；然而經(jīng)由數(shù)字影帶攝影機15所攝入之畫面系為模擬訊號，其畫素(pixel)量偏低(通常約為10～35萬畫素)，造成所攝影之整體畫面粗糙、劣質(zhì)的分辨率等。
再者，對于作為望遠觀看用之雙筒望遠鏡而言，通常是對于特定感興趣之畫面總是希望予以拍攝，故即使設(shè)計數(shù)字影帶攝影機15提供使用者錄制成影片，然而使用者往往還是需要針對影片中喜好之特定畫面將其擷取出來，對使用者來說甚屬麻煩，因為對于特定感興趣之視覺影像，事實上僅需藉由具高畫素之『數(shù)字相機』即可輕易達成功效；且就記憶儲存裝置而言，亦可容納較多數(shù)張使用者認(rèn)為有用的且感興趣之畫面，而前案產(chǎn)品因采不適當(dāng)之?dāng)?shù)字影帶攝影機錄制，而耗費大量之記憶裝置，在成本的考量、使用效益等，此種方式并非符合效益之設(shè)計方式。
實用新型內(nèi)容本實用新型需解決的技術(shù)問題是提供一種影像品質(zhì)合用，價格大眾化，可用于遠距離目標(biāo)及長時間觀賞，具有數(shù)字影像留存裝置及錄音功能之?dāng)?shù)位遠鏡。
本實用新型所采用的技術(shù)方案一種數(shù)字望遠鏡之顯像與切換裝置，其中包含一數(shù)字望遠鏡，兩端分別內(nèi)含光學(xué)鏡片所組成之物鏡及目鏡，其間并設(shè)有一聚焦鏡；一模式切換機構(gòu)，設(shè)有一反射鏡與一切換旋鈕；一數(shù)字影像留存裝置，一變焦裝置，設(shè)置于上述數(shù)字望遠鏡與數(shù)字影像留存裝置間。
本實用新型的有益效果藉由不同的模式切換使上述數(shù)字望遠鏡及數(shù)字影像留存裝置之光軸平行，使數(shù)字影像留存裝置攝取的影像與望遠鏡所看到的畫面相同，而可利用數(shù)字影像留存裝置拍攝使用者需要之影像與所聽之聲音，適用于遠距離觀測紀(jì)錄。


圖1本發(fā)明之結(jié)合外觀立體圖圖2本發(fā)明之分解外觀立體圖圖3本發(fā)明之結(jié)合外觀立體圖圖4本發(fā)明之內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖一圖5本發(fā)明之內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖二圖6本發(fā)明之內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖三圖7本發(fā)明之組件詳圖圖8本發(fā)明之另一實施例圖一圖9本發(fā)明之另一實施例圖二圖10 本發(fā)明之另一實施例圖三圖11 本發(fā)明之電子電路方塊圖圖12 本發(fā)明之尋星十字線示意圖圖號說明10數(shù)字望遠鏡11管體12物鏡(Objective)13目鏡(Eyepiece)14變焦旋輪141 延焦鏡142 減焦鏡15聚焦鏡(Focuser)20模式切換機構(gòu)21切換旋鈕211 切換旋鈕樞軸22反射鏡(Flip Mirror)30數(shù)字影像留存裝置(Digital Image store Device)31影像感應(yīng)器(CCD)311 影像驅(qū)動器(CCD)32光電訊號轉(zhuǎn)換(CMOS)321 影像驅(qū)動器(CMOS)33快門鍵34LCD顯示器(Monitor)341 LCD顯示器樞軸35內(nèi)存(Flash RAM)
351 壓縮軔體或軟件36電池(Battery)37麥克風(fēng)38模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換回路39十字尋星線40微處理器(Microprocessor)具體實施方式
請參閱第一圖至第三圖所示，整體觀之，本實用新型主要系為一種數(shù)字望遠鏡之顯像與切換裝置，主要系由一數(shù)字望遠鏡10與一數(shù)字影像留存裝置30所組成，而上述數(shù)字望遠鏡10又由管體11、物鏡12、目鏡13、變焦旋輪14與聚焦鏡15所組成。所以，于使用本實用新型時，景像系透過該物鏡12后再透過該聚焦鏡15與該變焦旋輪14后，經(jīng)由反射鏡22之折射后，透過該目鏡13而呈現(xiàn)出，此為傳統(tǒng)使用方式。
本實用新型利用設(shè)計巧思加以改良，例如于該數(shù)字望遠鏡10上，裝設(shè)了一數(shù)字影像留存裝置30與一模式切換機構(gòu)20，可利用該模式切換機構(gòu)20所設(shè)置的切換旋鈕21，來選擇第一觀測模式抑或第二觀測模式，前述第一觀測模式意指前述之傳統(tǒng)使用方式，而第二觀測模式系利用該模式切換機構(gòu)20所設(shè)置的切換旋鈕21所產(chǎn)生之切換功能，使景像不經(jīng)反射鏡22之反射，于按下快門鍵33后，直接由數(shù)字影像留存裝置30之影像感應(yīng)器31或光電訊號轉(zhuǎn)換32所讀取，在經(jīng)過電荷耦合裝置CCD之影像驅(qū)動器311或互補金屬氧化物半導(dǎo)體CMOS之影像驅(qū)動器321所驅(qū)動后，呈現(xiàn)顯像且輸出于LCD顯示器34，而該LCD顯示器34系與該數(shù)字影像留存裝置30樞接，且于該LCD顯示器34上設(shè)有LCD顯示器樞軸341，藉此樞軸341致使該LCD顯示器34得以在0-180度間調(diào)整適當(dāng)角度，以增加使用者觀看時之舒適度。
請參閱第十一圖所示，本實用新型的數(shù)字影像留存裝置30結(jié)構(gòu)包括1.訊號擷取CCD影像感應(yīng)器31或CMOS光電訊號轉(zhuǎn)換32及一麥克風(fēng)37。
2.訊號處理CCD影像驅(qū)動器311或影像驅(qū)動器321及一模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換回路38，及一微處理器40。
3.影像/音訊儲存由壓縮軔體或軟件(Compressingfirmware or software)351與內(nèi)存(flash RAM)35組成。
4.影像顯示(LCD)顯示器34，其面板置于望遠鏡其中之一光軸上。
請參閱第四圖、第五圖及第十一圖所示，以結(jié)構(gòu)的安排來解釋，前述第一觀測模式，也就是以傳統(tǒng)的方式時，所見景像會通過該反射鏡22后，再經(jīng)由目鏡13后，讓使用者看見該景像，此時，該反射鏡22在22.5-45度間之傾斜位置上。前述之反射鏡22系連接于切換旋鈕樞軸211，而該切換旋鈕21也與該切換旋鈕樞軸211連接，所以，當(dāng)該切換旋鈕21受到撥動后，該切換旋鈕樞軸211也會一并旋轉(zhuǎn)，此時，連接于該切換旋鈕樞軸211上之反射鏡22即具與該切換旋鈕樞軸211及該切換旋鈕21相同角度之旋轉(zhuǎn)，藉此旋轉(zhuǎn)，使景像不經(jīng)由反射鏡22之反射，直接由數(shù)字影像留存裝置30之影像感應(yīng)器31或光電訊號轉(zhuǎn)換32所讀取，在經(jīng)過電荷耦合裝置CCD之影像驅(qū)動器311或互補金屬氧化物半導(dǎo)體CMOS之影像驅(qū)動器321所驅(qū)動后，呈現(xiàn)顯像且輸出于LCD顯示器34。同時，亦可依照需求，將調(diào)整輸出之影像為上下顛倒或左右顛倒。
針對前述之?dāng)?shù)字影像留存裝置30，其中所述之該電荷耦合裝置CCD影像驅(qū)動器311或CMOS影像驅(qū)動器321，皆可經(jīng)由程序指令，予以產(chǎn)生一不同顏色及亮度尋星十字線39于該LCD顯示器上，如第十二圖所示。以及，經(jīng)由程序之撰寫后，亦可滿足調(diào)整RGB三原色之需求。尤其，隨著科技的進步，單調(diào)的照片似乎比不上錄像畫面來得精采，例如連續(xù)錄攝流星群的畫面，或者是日蝕月蝕的變化。所以，本實用新型于程序設(shè)計時，亦將連續(xù)攝影的功能包含在內(nèi)，只要該內(nèi)存35的容量越大，可存錄之時間就越長。
另外，眾所皆知入射角即為反射角之原理，故本實用新型可利用此簡單原理做一簡單的變化，如第六圖及第十圖所示，本實用新型可將該反射鏡22設(shè)定為30度，藉此，該目鏡13即呈60度角后，可更增第一觀測模式時之舒適度。
請參閱第七圖所示，前述數(shù)字望遠鏡10設(shè)有一變焦旋輪14，而這個變焦旋輪14至少系由一延焦鏡141、一減焦鏡142所組成，而另一孔則無加裝任何鏡片。
請參閱第八圖至第十圖所示，雖然望遠鏡的歷史非常悠久，圖中系藉由本實用新型之創(chuàng)意而衍生出的一種手持式望遠鏡之設(shè)計，且亦利用一反射鏡22來達成切換觀測模式之設(shè)定，且于第二觀測模式時，將快門鍵33按下后，可將所得之景像儲存于內(nèi)存35之中，本衍生之創(chuàng)作亦包含一電池36，藉以提供本實用新型所需之電力。
請參閱第十一圖所示，本實用新型電路部分的每個單元電路均為已有技術(shù)，由圖可知，CCD影像感應(yīng)器31及麥克風(fēng)37分別進行訊號擷取，CCD影像感應(yīng)器31與CCD影像驅(qū)動器311相接，麥克風(fēng)37與模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換回路38相接。CCD影像驅(qū)動器311、模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換回路38分別接入微處理器40，壓縮韌體或軟體351及內(nèi)存35與微處理器40相接，微處理器40還與輸出模組的微顯示驅(qū)動程序及LCD顯示器34相連接。
權(quán)利要求1.一種數(shù)位望遠鏡之顯像與切換裝置，其特征在于包含一數(shù)位望遠鏡，兩端分別內(nèi)含光學(xué)鏡片組合成之物鏡及目鏡，其間并設(shè)有一聚焦鏡；一模式切換機構(gòu)，位于該目鏡前一預(yù)定位置；一數(shù)位影像留存裝置；一變焦裝置，設(shè)置于上述數(shù)位望遠鏡與數(shù)位影像留存裝置間；通過不同的模式切換使上述數(shù)位望遠鏡及數(shù)位影像留存裝置之光軸平行，使數(shù)位影像留存裝置攝取的影像與望遠鏡所看到的畫面相同，而可利用數(shù)位影像留存裝置拍攝使用者需要之影像與所聽之聲音，適用于遠距離觀測記錄。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述之?dāng)?shù)位望遠鏡之顯像與切換裝置，其特征在于該數(shù)位影像留存裝置包含一影像感應(yīng)器、一光電訊號轉(zhuǎn)換、一快門鍵、一LCD顯示器、一麥克風(fēng)、一模擬/數(shù)位轉(zhuǎn)換回路、一內(nèi)存與一電池。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述之?dāng)?shù)位望遠鏡之顯像與切換裝置，其特征在于模式切換機構(gòu)包含一切換旋鈕、一切換旋鈕樞軸與反射鏡。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述之?dāng)?shù)位望遠鏡之顯像與切換裝置，其特征在于麥克風(fēng)取得音訊后，經(jīng)模擬/數(shù)位轉(zhuǎn)換回路轉(zhuǎn)換成數(shù)位訊號傳至一微處理器后，將音訊儲存在一內(nèi)存中。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述之?dāng)?shù)位望遠鏡之顯像與切換裝置，其特征在于該模式切換機構(gòu)之切換旋鈕，可使該望遠鏡在第一觀測模式與第二觀測模式間切換；在該第一觀測模式時，該反射鏡系被旋轉(zhuǎn)至一傾斜角度，以反射一遠距離景像之光學(xué)影像至該目鏡而不顯示于該數(shù)位影像留存裝置之LCD上；在該第二觀測模式時，該反射鏡系被旋轉(zhuǎn)至一平臥位置，因此該遠距離景像之光學(xué)影像未被該反射鏡反射，而直接顯示于該LCD。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述之?dāng)?shù)位望遠鏡之顯像與切換裝置，其特征在于當(dāng)該望遠鏡切換至該第二觀測模式時，該數(shù)位影像留存裝置之影像感應(yīng)器及光電訊號轉(zhuǎn)換可接收及/或記錄進入之影像訊號，且該數(shù)位影像留存裝置之麥克風(fēng)可接收及/或記錄進入之音訊；且該接收及/或記錄之影像訊號與音訊可儲存在該數(shù)位影像留存裝置之內(nèi)存中。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述之望遠鏡，其特征在于由該影像感應(yīng)器或該光電訊號轉(zhuǎn)換接收之影像訊號，經(jīng)由該數(shù)位影像留存裝置中一影像驅(qū)動器之驅(qū)動而顯示于該LCD上。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述之模式切換機構(gòu)，其特征在于該反射鏡可為22.5度至45度之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述之?dāng)?shù)位影像留存裝置，其特征在于該LCD顯示器可掀開至180度。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述之望遠鏡，其特征在于該影像驅(qū)動器為電荷耦合裝置(CCD)型影像驅(qū)動器或互補金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)。
11.根據(jù)權(quán)利要求第7、10及11項中任一項所述之望遠鏡，其特征在于該影像驅(qū)動器為可程序化，可依程序指令產(chǎn)生一尋星十字線。
12.根據(jù)權(quán)利要求第7、10及11項中任一項所述之望遠鏡，其特征在于該影像驅(qū)動器為可程序化，可依程序指令使其影像顯示于該LCD時，為左右或上下相反及調(diào)整顯像之RGB三原色。
專利摘要一種數(shù)字望遠鏡之顯像與切換裝置，其中包含一數(shù)字望遠鏡，兩端分別內(nèi)含光學(xué)鏡片所組成之物鏡及目鏡，其間并設(shè)有一聚焦鏡；一模式切換機構(gòu)，設(shè)有一反射鏡與一切換旋鈕；一數(shù)字影像留存裝置，一變焦裝置，設(shè)置于上述數(shù)字望遠鏡與數(shù)字影像留存裝置間；藉由不同的模式切換使上述數(shù)字望遠鏡及數(shù)字影像留存裝置之光軸平行，使數(shù)字影像留存裝置攝取的影像與望遠鏡所看到的畫面相同，而可利用數(shù)字影像留存裝置拍攝使用者需要之影像與所聽之聲音，適用于遠距離觀測紀(jì)錄。
文檔編號H04N5/77GK2636270SQ0323639
公開日2004年8月25日 申請日期2003年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月21日
發(fā)明者楊德良 申請人:景德光學(xué)科技有限公司